羅 宇,吳 姍,王勝江,黃秀文,胡妍妍
(1.黔西縣氣象局,貴州 黔西 551500;2.七星關(guān)區(qū)氣象局,貴州 畢節(jié) 551700;3.畢節(jié)市氣象局,貴州 畢節(jié) 551700;4.大方縣氣象局,貴州 大方 551600)
干旱是影響辣椒正常生長發(fā)育,造成辣椒減產(chǎn)和品質(zhì)下降的重要因素[1-5]。辣椒是近年黔西縣在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中主導(dǎo)發(fā)展的特色經(jīng)濟作物,2020年種植面積達0.8萬hm2、產(chǎn)量達18.8萬t、產(chǎn)值達5.6億元,覆蓋26個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、4.3萬戶、16.8萬人。黔西縣屬亞熱帶溫暖濕潤季風(fēng)氣候,地勢西北高,東南低,最高海拔1 679.3 m,最低海拔704 m,具有低緯度、高海拔的地理氣候特點,年平均氣溫14.2℃,月最高平均氣溫23.1℃,月最低平均氣溫3.7℃,歷年極端最高氣溫35.2℃、極端最低氣溫-5.8℃;年平均相對濕度82%,年平均無霜期288 d,年日照時數(shù)1 102.7 h;年平均風(fēng)速15 m/s,最多風(fēng)向為東北;年平均蒸發(fā)量1 073.7 mm,年平均雷暴日63 d,年平均降雨量944.5 mm,年平均降雨日數(shù)183 d,占總?cè)諗?shù)的50%,其中6—8月降雨量為466.6 mm,占年總降雨量的49%,雖雨量充沛,但分布不均,常發(fā)生干旱。春季辣椒幼苗生長期和秋季盛果期如降水較少、出現(xiàn)干旱,會不同程度影響辣椒的生長發(fā)育和開花座果,導(dǎo)致辣椒產(chǎn)量和品質(zhì)下降。為此,研究黔西縣辣椒幼苗生長期和開花坐果期的干旱等級指標(biāo),結(jié)合氣象觀測數(shù)據(jù)對各區(qū)域辣椒生長期干旱程度進行區(qū)劃,對黔西縣合理布局辣椒生產(chǎn),防止因干旱造成辣椒損失,保證辣椒種植效益實現(xiàn)具有重要意義。
黔西縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)無雨日數(shù)、降水量、溫度數(shù)據(jù)來自黔西縣2020年26個鄉(xiāng)鎮(zhèn)國家級觀測站的氣象資料,鮮椒平均產(chǎn)量數(shù)據(jù)來自黔西縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心2020年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
辣椒幼苗生長期相關(guān)數(shù)據(jù)通過2020年在黔西縣雨朵鎮(zhèn)蒿枝村辣椒種植基地設(shè)置的66.7 hm2樣地每周觀測獲得(表1)。
表1 黔西雨朵鎮(zhèn)辣椒幼苗生長期死苗率與連續(xù)干旱日數(shù)和日平均最高氣溫
通過SPSS逐步回歸分析建立模型,構(gòu)建黔西縣辣椒幼苗生長期和開花結(jié)果期的氣象干旱指標(biāo)。采用Windows畫圖工具對黔西縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)辣椒幼苗生長期干旱程度進行區(qū)劃。
黔西縣辣椒幼苗生長期普遍為4-5月,根據(jù)貴州春旱空間分布圖,此時段黔西縣易發(fā)生中等春旱。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害中對春旱的分級標(biāo)準為,從一次干旱入旱日起至該次干旱解除日的前一天之間持續(xù)的時段定為一個干旱時段[6]。通過監(jiān)測,黔西縣雨朵鎮(zhèn)蒿枝村辣椒種植基地在4月27日至5月14日出現(xiàn)連續(xù)18 d的干旱,加密觀測辣椒幼苗生長期隨著干旱日數(shù)遞增辣椒呈現(xiàn)的生理狀態(tài)(表1)。設(shè)該地持續(xù)干旱日數(shù)(x1)、日平均最高氣溫(x2)和辣椒死苗率(y)的模型為y=ax1+bx2+c,分析黔西縣辣椒幼苗生長期死苗率(y)和持續(xù)干旱日數(shù)(x1)、日平均最高氣溫(x2)的相關(guān)性,確定辣椒不同等級干旱的死苗率的持續(xù)干旱日數(shù)指標(biāo)。
確定黔西縣辣椒各重要生長發(fā)育期的干旱評價指標(biāo)后,根據(jù)參考文獻和辣椒生長實際情況劃分干旱等級,結(jié)合各鄉(xiāng)鎮(zhèn)氣象資料,將黔西縣地圖在Windows畫圖工具中采用不同顏色填充進行區(qū)分,對黔西縣辣椒幼苗生長期各鄉(xiāng)鎮(zhèn)干旱災(zāi)害等級進行區(qū)劃。
黔西縣辣椒幼苗生長期死苗率(y)和持續(xù)干旱日數(shù)(x1)、日平均最高氣溫(x2)的回歸方程為y=0.055x1-0.023x2+0.412,且sig分別為0.001和0.034,通過α≤0.05的顯著性檢驗,R2=0.912,說明該方程擬合較好(表2),可以用來表示辣椒幼苗生長期死苗率主要受持續(xù)干旱日數(shù)、日平均最高氣溫影響。其中,連續(xù)干旱日數(shù)較日平均最高氣溫更具有相關(guān)性,參考張強等[8]的劃分方法,將連續(xù)干旱日數(shù)作為辣椒幼苗生長期干旱等級劃分指標(biāo)。參考張蕾等[9]辣椒春季干旱災(zāi)害等級判定方法,結(jié)合黔西辣椒幼苗生長期發(fā)育實際情況,確定干旱等級劃分的指標(biāo)為持續(xù)干旱日數(shù)<6 d為無旱,6~12 d為輕旱,12~15 d為中旱,15~18 d為重旱,≥18 d為特重旱。
表2 黔西縣辣椒苗期死苗率與持續(xù)干旱日數(shù)和日平均最高氣溫逐步回歸分析結(jié)果
黔西縣26個鄉(xiāng)鎮(zhèn)6月1日至9月31日降水距平百分率(Dp)和辣椒產(chǎn)量(Q)的關(guān)系式為Q=131.86Dp+1 326.86,sig為0.377,未通過α≤0.05的顯著性檢驗(表3),表明該關(guān)系式不具有實用性。因此,該時段黔西縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)辣椒的干旱災(zāi)害指標(biāo)還需要進一步研究。
表3 黔西縣26個鄉(xiāng)鎮(zhèn)6月1日至9月31日降水距平百分率和辣椒產(chǎn)量的回歸分析結(jié)果
由圖1可見,26個鄉(xiāng)鎮(zhèn)中屬無旱的鄉(xiāng)鎮(zhèn)為零,輕旱的是西部的紅林鄉(xiāng)、五里鄉(xiāng),中旱的是錦星鄉(xiāng)、城關(guān)鎮(zhèn)、雨朵鎮(zhèn)、新仁鄉(xiāng)、定新鄉(xiāng)、中坪鎮(zhèn)、中建鄉(xiāng)、花溪鄉(xiāng)、太來鄉(xiāng)、協(xié)和鎮(zhèn)、素樸鎮(zhèn)、鐘山鎮(zhèn)、鐵石鄉(xiāng),重旱的林泉鎮(zhèn)、沙井鎮(zhèn)、永燊鄉(xiāng),羊場鎮(zhèn),特重旱的是洪水鎮(zhèn)、甘棠鎮(zhèn)、重新鎮(zhèn)、谷里鎮(zhèn)、大關(guān)鎮(zhèn)、綠化鎮(zhèn)、金碧鎮(zhèn)。
圖1 黔西縣辣椒幼苗生長期各鄉(xiāng)鎮(zhèn)干旱災(zāi)害等級
根據(jù)對黔西縣2020年辣椒生長期氣象條件的觀測,在辣椒生育期除遭受春旱災(zāi)害,6-9月雨水時空分布不均,表現(xiàn)在6-7月期間遭受嚴重的漬澇,8月中上旬遭遇高溫天氣,導(dǎo)致如雨朵等部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)辣椒出現(xiàn)嚴重的漬害和病害。由于本年度黔西縣未出現(xiàn)嚴重的夏季干旱,用于分析辣椒開花結(jié)果期干旱指標(biāo)的數(shù)據(jù)為2020年的數(shù)據(jù),且鄉(xiāng)鎮(zhèn)的降水距平百分率的資料僅為過去5年,導(dǎo)致辣椒開花結(jié)果期干旱指標(biāo)分析建立的模型關(guān)系未通過檢驗。此外,除本研究的氣象因子外,光照、土壤含水量等氣候因子,肥料、土壤質(zhì)地、栽培模式等非氣象因子,以及逆境中植物產(chǎn)生抗逆物質(zhì)及其特性變化[10],也會對辣椒的生理特性和產(chǎn)量形成產(chǎn)生影響。因此,研究結(jié)果有待今后的驗證完善。